今年年初，業(yè)內(nèi)首個全風場級雙饋機組電氣及控制策略技改項目實現(xiàn)順利交付，據(jù)項目業(yè)主反饋，自全場并網(wǎng)至今，整機故障同比下降80%以上，變流器故障率同比下降100%，達成了安全性與可靠性提升的改造初衷。
變流器故障頻發(fā)，引發(fā)安全風險
內(nèi)蒙某49.5MW風電場安裝多臺1.5MW/82型雙饋機組，由于機組在設(shè)計理念和配套件技術(shù)上存在瑕疵，運行年份超過10年后，變流器故障頻發(fā)，對機組的安全運行和可利用率造成不利影響。
基于安全運行為首要目標，該項目業(yè)主提出了機組系統(tǒng)性技術(shù)改造的具體要求。
深入現(xiàn)場，理清癥結(jié)
金風慧能技術(shù)專家經(jīng)過實地調(diào)研分析，得出以下結(jié)論：
1、原機組將變流器置于機艙內(nèi)的設(shè)計布局和主控程序的邏輯缺陷，是導(dǎo)致機組穩(wěn)定性差的主要原因。
2、機艙內(nèi)環(huán)境溫度高、空間狹小、可燃物及設(shè)備密集；機艙罩殼為樹脂材料，無阻燃功能，一旦變流器短路失火，會使事故擴大，引發(fā)機組整體燒毀。
3、變流器上置于機艙內(nèi)，發(fā)生故障后需要登機處理，增加了勞動強度和安全風險。
綜上，如果僅對原有變流器進行修復(fù)或更換，無法徹底解決問題，必須通盤考慮，從主控和變流系統(tǒng)入手，軟硬件改造相結(jié)合，才能從根本上解除安全隱患。
多管齊下，標本兼治
主控程序升級
對現(xiàn)有主控程序進行優(yōu)化升級，以解決主控與變流的通訊問題；同時優(yōu)化安全控制策略及整機發(fā)電性能，升級后的主控系統(tǒng)亦具備故障電壓穿越功能。
主控接入金風SCADA系統(tǒng)
將技改后的主控接入金風SCADA系統(tǒng)，滿足調(diào)度系統(tǒng)對風電場的控制管理（AGC、AVC、單機數(shù)據(jù)上傳）及接入集控中心。
▲ 金風中央監(jiān)控系統(tǒng)界面
變流器下置安裝
停用原有變流器，新增一套全新的1.5MW變流器置于塔基，敷設(shè)新的動力電纜，對二次回路進行優(yōu)化設(shè)計。
輔助系統(tǒng)安裝調(diào)整
更換發(fā)電機編碼器及新增編碼器信號電纜；二次控制回路調(diào)整；機艙電纜連接優(yōu)化；塔基環(huán)控優(yōu)化等。
交付60天
巡檢效率與管理水平顯著提升
在技改交付滿60天后，金風組織專人對該風電場的現(xiàn)場人員進行了回訪。
運行檢修班班長張工（化名）表示，技改完成至今，除了故障率大幅下降以外，日常巡檢的效率和安全系數(shù)也得到有效提升。
以往，如果變流器發(fā)生故障，就需要現(xiàn)場的檢修員攀爬至機艙內(nèi)進行故障排查和修復(fù)，處理時間長，勞動強度大，且存在登高作業(yè)風險。現(xiàn)在，不僅故障次數(shù)明顯下降，對變流器進行日常維護時，在地面即可完成全部操作，簡單易行。
▲ 金風能量管理平臺
該風電場的中控室負責人表示，升級為功能更加完備的金風SCADA中控系統(tǒng)以后，可兼容金風能量管理平臺和集控系統(tǒng)，具備各類數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計功能，使得機組的數(shù)據(jù)監(jiān)控和精細化管理水平獲得全面提升。
真正實現(xiàn)了運籌帷幄之中，現(xiàn)場全局掌控。
據(jù)不完全統(tǒng)計，全國范圍內(nèi)，與該風電場同型號的機組數(shù)量為8000余臺，都不同程度存在安全性和可靠性不足的缺陷，是威脅電力生產(chǎn)安全的共性問題。
因此，該技改項目為同類風電場改造提供了典型范例；該技改方案的推廣和實踐，必將助力我國新能源電力企業(yè)的安全生產(chǎn)，更好地服務(wù)于國家能源安全戰(zhàn)略。
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